实验：探究功与速度变化的关系验证机械能守恒定律

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1、第5节实验：探究功与速度变化的关系验证机械能守恒定律考点1：实验操作的规范性及实验数据的记录与处理【例1】探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图556所示，实验主要过程如下：图556A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木

2、板适当倾斜C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算【解析】本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系．这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不是整个过程的平均速度，所以D选项是错误的．答案：D点评：解答此类实验题首先应明确实验的目的、深刻理解实验的原理，在此基础上分析实验操作的规范性、实验数据的记录与处理、误差分析等．考点2：器材的选择和

3、误差分析【例2】(2010•新课标)如图557为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题．图557(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有__________________________________________________________________________________

4、_________________________________.(写出两个原因)【解析】(1)用A项米尺测量长度，用D项交流电源供打点计时器使用．(2)纸带与打点计时器之间有摩擦、用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差、计算势能变化时选取始末两点距离过近、交流电频率不稳定．答案：(1)AD(2)纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定点评：实验的目的、原理共同决定器材的选取．考点3：创新实验【例3】某实验小组利用如图558所示的实验装置来验证

5、钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．图558(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？(2)如图559所示(经放大后的)，游标卡尺测得遮光条的宽度d=________cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为________m/s.在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、________________和______________(文字说明并用相应的字母表示)．图559答案：(1)接通气源

6、，将滑块静止置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的(或取下钩码，轻推滑块，滑块基本能做匀速直线运动)(2)0.520.43滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s滑块的质量M点评：本题以创新的物理情景来考查验证机械能守恒定律的实验，同时考查游标卡尺的读数．